4.2 调节与控制
4.2.1 热源或热力站必须安装供热量自动控制装置。(自2022年4月1日起废止该条,详见新规《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021)
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4.2.1 本条是强制性条文,为了有效地降低能源的浪费。过去,锅炉房操作人员凭经验“看天烧火”,但是效果并不很好。近年来的试点实践发现,供热能耗浪费并不是主要浪费在严寒期,而是在初寒、末寒期,由于没有根据气候变化调节供热量,造成能耗大量浪费。供热量自动控制装置能够根据负荷变化自动调节供水温度和流量,实现优化运行和按需供热。
热源处应设置供热量自动控制装置,通过锅炉系统热特性识别和工况优化程序,根据当前的室外温度和前几天的运行参数等,预测该时段的最佳工况,实现对系统用户侧的运行指导和调节。
气候补偿器是供热量自动控制装置的一种,比较简单和经济,主要用在热力站。它能够根据室外气候变化自动调节供热出力,从而实现按需供热,大量节能。气候补偿器还可以根据需要设成分时控制模式,如针对办公建筑,可以设定不同时间段的不同室温需求,在上班时间设定正常供暖,在下班时间设定值班供暖。结合气候补偿器的系统调节做法比较多,也比较灵活,监测的对象除了用户侧供水温度之外,还可能包含回水温度和代表房间的室内温度,控制的对象可以是热源侧的电动调节阀,也可以是水泵的变频器。
4.2.2 供热量自动控制装置的室外温度传感器应放置于通风、 遮阳、 不受热源干扰的位置。
4.2.3 变水量系统的一、二次循环水泵,应采用调速水泵。调速水泵的性能曲线宜为陡降型。循环水泵调速控制方式宜根据系统的规模和特性确定。
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4.2.3 水泵变频调速控制的要求是为了强调量调节的重要性,以往的供热系统多年来一直采用质调节的方式,这种调节方式不能很好地节省水泵电能,因此,量调节正日益受到重视。同时,随着散热器恒温控制阀等室内流量控制手段的应用,水泵变频调速控制成为不可或缺的控制手段。水泵变频调速控制是系统动态控制的重要环节,也是水泵节电的重要手段。
水泵变频调速技术目前普及很快,但是水泵变频调速技术并不能解决水泵设计选型不合理的问题,对水泵的设计选型不能因为有了变频调速控制而予以忽视。
调速水泵的性能曲线采用陡降型有利于调速节能。
目前,变频调速控制方式主要有以下三种:
1 控制热力站进出口压差恒定:该方式简便易行,但流量调节幅度相对较小,节能潜力有限。
2 控制管网最不利环路压差恒定:该方式流量调节幅度相对较大,节能效果明显;但需要在每个热力入口都设置压力传感器,随时检测、比较、控制,投资相对较高。
3 控制回水温度:这种方式响应较慢,滞后较长,节能效果相对较差。
4.2.4 对用热规律不同的热用户,在供热系统中宜实行分时分区调节控制。
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4.2.4 本条文的目的是将住宅和公建等不同用热规律的建筑在管网系统分开,实现独立分时分区调节控制,以节省能量。对于系统管网能够分开的系统,可以在管网源头分开调节控制,对于无法分开的管网系统,可以在热用户热力入口通过调节阀分别调节。
4.2.5 新建热力站宜采用小型的热力站或者混水站。
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4.2.5 过去由于热力站的人工值守要求和投资成本的增加限制了热力站的小型化,如今随着自动化程度的提高,热力站已经能够实现无人值守,同时,组装式热力站的普及也使得小型站的投资和占地大幅度下降,开始具备了推广普及的基础。随着建筑节能设计指标的不断提高,特别是在居住建筑实行三步节能之后,小型站和分级泵将成为一个重要的发展方向。
本条文推荐使用小型热力站技术的原因如下:
1 热力站的供热面积越小,调控设备的节能效果就越显著。
2 采用小型热力站之后,外网采用大温差、小流量的运行模式,有利于水泵节电;这种成功的案例非常多,节电效果也明显。
3 由于温差较小、流量较大,地面辐射供暖系统的输配电耗比散热器系统高出很多,造成了节热不节电的现状;通过采用楼宇热力站,在热源侧实现大温差供热,在建筑内实现小温差供暖,就可以大幅度降低外网的输配电耗。所以在此重点强调地暖系统。其中,混水站的优势更加明显。
4 采用小型热力站技术,水力平衡比较容易,特别是具备了分级泵的条件。
4.2.6 地面辐射供暖系统宜在热力入口设置混水站或组装式热交换机组。
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4.2.6 地面辐射供暖系统供回水温差较小,循环水量相应较大,长距离输送能耗较高。推荐在热力入口设置混水站或组装式热交换机组,可以降低地面辐射供暖系统长距离输送能耗。
4.2.7 热力站宜采用分级水泵调控技术。
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4.2.7 分级水泵技术是在混水站或热力站的一次管网上应用二级泵,实现“以泵代阀”,不但比较容易消除水力失调,还能够节省很多水泵电耗,也便于调节控制。调速的多级循环水泵选择陡降型水泵有利于节能。